En una ciudad de Roma que sigue inmersa en los preparativos para el Jubileo de 2025, las obras complican más de lo habitual el tráfico en el casco histórico, donde los andamios ensombrecen aún la visita a lugares emblemáticos como la Fontana di Trevi o la Piazza Navona. Mientras tanto, el Vaticano ultima un lavado de cara inédito para el ya reluciente epicentro de esas celebraciones, la Basílica de San Pedro. Es una restauración tecnológica, que ha utilizado inteligencia artificial generativa para crear por primera vez una réplica digital de la basílica. Y con ella, el estado pontificio aspira a ofrecer “una nueva experiencia espiritual”, en palabras del padre Enzo Fortunato, que ha participado en el proyecto desde la Fabbrica, la institución papal responsable de la conservación del monumental edificio.

Microsoft y el gemelo digital

Microsoft es el socio tecnológico de esta iniciativa, en la que se ha implicado personalmente su presidente, Brad Smith: “Este modelo en 3D, de gran realismo y altísima resolución, es un gemelo digital; algo que estamos mucho más acostumbrados a ver en una fábrica industrial, donde se utiliza para monitorizar las operaciones y determinar si hay alguna cosa que pueda necesitar reparación. Aquí, en cambio, tenemos una oportunidad extraordinaria de usar un gemelo digital no para gestionar su funcionamiento, sino para expandir el conocimiento humano”, explicó el directivo de la multinacional estadounidense el pasado lunes, durante la presentación oficial del proyecto junto al cardenal Mauro Gambetti, arcipreste de la Basílica de San Pedro. EL PAÍS ha sido invitado a esta presentación por Microsoft.

Inicios de la colaboración

El cardenal y el tecnólogo recordaron cómo empezó esta colaboración, en febrero de 2022, cuando durante una visita de Smith ambos se pararon junto a la Piedad de Miguel Ángel y discutieron la posibilidad de intentar hacer más comprensible al gran público el significado de esa obra y del edificio entero: “El lenguaje con el que fue construida y adornada la basílica está alejado del hombre de hoy en día: es necesaria una traducción, una intermediación”, reconoce Gambetti, para quien el gemelo digital nace con el objetivo de construir un recorrido por la gran catedral del Vaticano que haga accesibles “sus misterios”.

Tecnología y fotogrametría

Con esa filosofía de fondo, la tecnología pura y dura dio el primer paso. La startup francesa Iconem utilizó dos drones, dirigidos con inteligencia artificial y equipados con cámaras y láseres, para tomar más de 400.000 imágenes empleando técnicas avanzadas de fotogrametría. Fueron tres semanas de trabajo, aprovechando las horas del día sin visitantes, para escanear la basílica entera por dentro y por fuera, registrando hasta su último detalle. Pero el resultado no fueron solo fotos, sino que los sensores laser (LiDAR) iban midiendo la distancia a cada objeto y relieve que se iba fotografiando: así se obtuvieron más de 9.000 millones de puntos, con los que se trazó un primer mapa tridimensional, tanto de la basílica como de todo su contenido.

El papel de la inteligencia artificial

El total de datos superó los 20 petabytes de información, que como señala Smith “llenarían 5 millones de DVDs, que apilados formarían una torre de 6.000 metros de altura”. El presidente de Microsoft explicó a EL PAÍS que hubiera sido imposible combinar toda esa información —es decir, pegar todas fotos esas fotos sobre ese mapa de innumerables puntos, para construir un modelo 3D ultrapreciso y realista— sin utilizar las más avanzadas técnicas de IA generativa, “que no estaban disponibles hace tan solo dos o tres años”.

¿Imposible sin IA?

Juan Lavista, vicepresidente y jefe de ciencia de datos en Microsoft, recuerda que “hace 20 años, este tipo de procesos para construir modelos 3D se hacían a mano. Pero para un proyecto de estas dimensiones y complejidad, yo creo que no sería posible o llevaría muchísimos años poderlo completar sin inteligencia artificial”. La IA desarrollada por el laboratorio de investigación que dirige Lavista dentro del gigante tecnológico se ha utilizado no solo para construir el gemelo digital sino para que hacer que sea manejable y que, pese a la ingente cantidad de información con la que está construido, el modelo 3D se pueda renderizar y mover con agilidad. Solo así, con ese último paso, puede llevarse a la práctica la idea de visualizar la basílica desde cualquier punto y ángulo.

Filosofía y tecnología

Para el padre Paolo Benanti, la cuestión de si este proyecto sería posible sin IA tiene una respuesta más filosófica: “¿Podría haber pintado Van Gogh su arte si no lo hubiera hecho con colores sintéticos, que no tenían a su disposición artistas precedentes como Rubens? Si las herramientas utilizadas condicionan una obra, está claro que sin inteligencia artificial el modelo 3D sería, simplemente, diferente: esto no es una representación gráfica, es una representación generada con IA”, explica este monje franciscano, que es asesor del Papa Francisco en materia de uso ético de la tecnología y ha colaborado en el proyecto. Benanti aclara que la IA sí es imprescindible para poder simular con esta réplica cómo se vería la basílica bajo cualquier condición de luz o tiempo meteorológico.

Exposición ‘Petros ení’

El corazón de la nueva experiencia

Este gemelo digital es el corazón de una nueva exposición con la que el Vaticano enriquecerá la visita a la Basílica de San Pedro durante el Jubileo de 2025. A escasas semanas de su inauguración, EL PAÍS ha tenido acceso a ese espacio expositivo —denominado Petros ení (Pedro está aquí, en griego)— que se desarrolla entre dos salas octogonales dentro de la basílica que estaban sin uso. Su gran atracción es una visita virtual inmersiva. En una pantalla gigante y curva se proyecta un vídeo de ultra-alta definición que recorre el gemelo digital: desde la tumba del apóstol, en las estancias subterráneas, hasta lo alto de la cúpula, que fue diseñada por Miguel Ángel y sigue siendo la cúpula de mayor altura interior —118 metros— jamás construida. El vídeo-recorrido lleva a múltiples lugares de la basílica imposibles de contemplar en persona y se acerca hasta revelar detalles que son invisibles cuando se camina por el monumental edificio. Así, el visitante virtual puede ver con sus propios ojos lo que cuentan los guías en las visitas a la basílica: nada de lo que parecen pinturas lo son, todo son mosaicos.

Luces y sombras de una visita inmersiva

El presidente de Microsoft lo describe a este periódico como una experiencia religiosa: “Hay un momento en el que empiezas con tus pies en suelo y miras hacia lo alto de la cúpula. Es tan alta que no puedes ver lo que hay ahí, pero en este espacio virtual puedes subir en el aire y entonces te das cuenta de que lo que hay es un extraordinario mosaico y estás lo suficientemente cerca como para ver en él la cara de Dios; y entonces, puedes mirar hacia abajo desde y ver la basílica como Dios la ve”, relata Brad Smith. Es lo que vieron quienes construyeron y decoraron la gran cúpula, finalizada en 1590, décadas después de la muerte de Miguel Ángel. Smith destaca que, literalmente, han pasado siglos sin que ninguna persona tuviera la oportunidad de tener esa vista, “que hoy podemos contemplar usando el poder de la IA”. En cambio, Mauro Gambetti ilustra con una metáfora científica la experiencia y lo que aporta el gemelo digital construido con inteligencia artificial: “Es como mirar a un cielo estrellado en una noche de verano: las nuevas herramientas actúan como un telescopio o una nave espacial, para verlo mejor o con otra perspectiva”, afirma el cardenal.

Una experiencia global

Entusiasmados con esos logros, los responsables de proyecto quisieron asumir otro reto: llevar esa experiencia inmersiva a cualquier lugar del mundo, a personas que quizás no puedan desplazarse hasta el Vaticano pero sí tienen acceso a un ordenador, teléfono móvil a tableta. El resultado puede verse ya en una nueva página, virtual.basilicasanpietro.va: ahí, el apartado ‘Explorar la Basílica de San Pedro’ da acceso a un visualizador web e interactivo del gemelo digital. En su versión inicial, publicada esta semana, tiene una interfaz poco práctica, que hace difícil y confusa la navegación por la basílica (es fácil perderse en espacios irreales entre las paredes). La carga es lenta, aun con una conexión de banda ancha, y el nivel de detalle es muchísimo menor que en los vídeos de la exposición física: en lugar de percibirse cada tesela de los mosaicos, lo que se ve son artefactos en forma de líneas que emborronan esas obras de arte.

Futuro de los gemelos digitales

Microsoft y el Vaticano también han anunciado que en los próximos meses llevarán también al espacio educativo del videojuego Minecraft la réplica digital de la basílica, como muestra de un esfuerzo por conectar con las nuevas generaciones. En sus planes también está la posibilidad de crear una versión para gafas de realidad virtual y aumentada; y de cara al futuro, una aspiración mayor: “Este modelo 3D durará para siempre”, afirma Juan Lavista, responsable del laboratorio de Microsoft AI for Good —inteligencia artificial para el bien, en inglés—, quien destaca que su equipo fue capaz de desarrollar una herramienta de IA que detecta cada una de las piezas que faltan en los mosaicos de la basílica, así como las grietas en las paredes, columnas y bóvedas. Eso permitió crear un mapa detallado de las vulnerabilidades estructurales, que Microsoft e Iconem han puesto a disposición del Vaticano para guiar futuras intervenciones para el mantenimiento y restauración de este conjunto histórico, artístico y religioso.

Un proyecto innovador

“Era la primera vez que abordábamos este problema de detectar piezas que faltan y grietas, no sabíamos si lo íbamos a poder solucionar. Y ahora que estamos seguros, vamos a usarlo en otros proyectos”, afirma Lavista, quien además promete que si demuestran que esa utilidad se puede generalizar a otros monumentos, su empresa liberará los algoritmos de IA usados y los hará de código abierto para facilitar su uso en la conservación del patrimonio.

Microsoft y la digitalización del patrimonio

Microsoft ya tenía alguna experiencia más modesta en el campo de la digitalización del patrimonio. También en colaboración con la empresa Iconem, había trabajado antes en la recreación del Monte Saint-Michel (Francia) y de los restos arqueológicos de Olimpia (Grecia); en ambos casos, habían utilizado ya la IA para elaborar modelos 3D que sirvieran de base tanto a experiencias inmersivas como a futuros planes de restauración. Pero ninguna de esas iniciativas tenía las dimensiones y complejidad de la réplica de la Basílica de San Pedro, que Brad Smith asegura que “sin ninguna duda, es uno de los mayores proyectos de este tipo que alguien ha realizado”. Su empresa no ha querido revelar cuánto dinero ha invertido en el nuevo gemelo digital, pero espera que precisamente la experiencia de haber llevado la idea a esta enorme escala sirva para reducir el coste y la duración de esos proyectos, y así lograr que se hagan más.

Conservación del patrimonio cultural

Aunque la iniciativa de Microsoft y el Vaticano sirva para popularizar y abaratar el desarrollo de gemelos digitales con IA de última generación, esta es una más de muchas iniciativas de conservación que han tratado de aunar ambas tecnologías en los últimos años, como señalan James Hutson y Joseph Weber en su artículo de 2023 Gemelos digitales y conservación del patrimonio cultural. La startup Iconem, nacida en 2013, se ha especializado en la digitalización de lugares que son patrimonio de la humanidad y están amenazados por conflictos bélicos, en países como Siria, Irán o Afganistán.

Para Brad Smith, el hecho de que un gemelo digital pueda replicar un monumento histórico y permitir una visita virtual, con ciertas ventajas sobre una visita física —o incluso mantenerlo vivo de alguna manera, aunque sea destruido— nunca va a sustituir a la contemplación en persona ni va a llevar a perder el interés en su conservación: “De hecho, si hubiéramos tenido un gemelo digital de la catedral de Notre Dame antes de su gran incendio, la reconstrucción habría sido mucho más fácil y rápida”, declaró el número dos de Microsoft en la presentación oficial del proyecto La Basílica de San Pedro, una experiencia mejorada con IA.